Question

要求回答下列各題．
（1）寫出下列物質的路易斯結構式．
POCl₃：

 

              HOCN：

 

（2）用價層電子對互斥模型預測SO₂Cl₂、ICl₄^-的立體結構，并給出中心原子的氧化數和雜化軌道類型．

粒子	立體結構	中心原子 氧化數	中心原子 雜化軌道類型
SO2Cl2
ICl4-

（3）寫出下列粒子中的Π鍵類型．（例如CO₂：

2π

4 3

 ）
O₃：

 

        SO₃：

 

．

Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據路易斯結構式的表示方法解答，路易斯結構式需標示孤對電子存在；
（2）根據價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，σ鍵個數=配原子個數，孤電子對個數=

1

2

×（a-xb），a指中心原子價電子個數，x指配原子個數，b指配原子形成穩定結構需要的電子個數，進行分析判斷，氧化數指的是該原子被氧化的程度；
（3）當兩個原子的p軌道從垂直于成鍵原子的核間連線的方向接近，發生電子云重疊而成π鍵．π鍵通常伴隨σ鍵出現，O₃是三中心四電子π鍵，SO₃是四中心六電子π鍵；

解答： 解：（1）磷原子最外層5個電子，氯原子最外層7個電子，氧原子最外層6個電子，POCl₃中氧原子和氯原子分別有3對孤電子對，磷原子無孤對電子，所以POCl₃的路易斯結構式為：；
氫原子最外層1個電子，氧原子最外層6個電子，碳原子最外層4個電子，氮原子最外層5個電子，HOCN中氫原子無孤對電子，氧原子有2對孤電子對，氮原子有1對孤對電子，所以HOCN的路易斯結構式為：，
故答案為：；；
（2）SO₂Cl₂中心原子為硫原子，電負性O＞Cl＞S，所以S氧化數為+6，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=4+0=4，sp³雜化，立體結構為四面體型；
ICl₄^-中心原子為I原子，電負性Cl＞I，所以I氧化數為+3，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=4+

8-4

2

=6，為sp³d²雜化，立體結構為平面正方形；
故答案為：

粒子	立體結構	中心原子 氧化數	中心原子 雜化軌道類型
SO2Cl2	四面體型	+6	sp3
ICl4-	平面正方形	+3	sp3d2

（3）O₃折線型分子，中間的O原子sp²雜化，提供1個未參與雜化的p軌道，上面有2個電子，兩邊的O原子則各提供1個未成對電子，所以形成了3原子4電子的大π鍵

π

4 3

；
SO₃中，S元素采取sp²雜化，在豎直方向上的p軌道中有一對電子，在形成的雜化軌道中有一對成對電子和2個成單電子，有2個氧原子分別與其形成σ鍵，2個氧原子豎直方向上p軌道各有1個電子，一個氧原子與雜化軌道的孤對電子形成配位鍵，其豎直方向上有2個電子，在4個原子的豎直方向的電子共同形成離域的四中心六電子

π

6 4

；
故答案為：

π

4 3

；

π

6 4

；

點評：本題考查了路易斯結構式、氧化數和雜化軌道類型、鍵類型等知識點，題目難度較大，充分考查了學生對物質結構知識的掌握情況，試題有利于培養學生靈活應用所學知識的能力．